Question

把一定量的Na₂O₂投入100mL 0.5mol/L的Al₂（SO4）₃溶液中得到沉淀5.85g，則Al₂（SO4）₃和Na₂O₂的物質的量之比是

 

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Answer 1

考點：化學方程式的有關計算

專題：計算題

分析：根據Na₂O₂先與水反應生成NaOH，然后Al₂（SO₄）₃溶液與NaOH的反應計算分析，100mL0.5mol/LAl₂（SO₄）₃全轉化為沉淀的質量為：0.1L×0.5mol/L×2×78g/mol=7.8g，由Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓和Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，可知NaOH存在兩種情況，一是不足，二是使Al（OH）₃部分溶解，以此計算．

解答： 解：Al₂（SO₄）₃物質的量為：0.1L×0.5mol/L=0.05mol，
在100ml 0.5mol/L的Al₂（SO₄）₃溶液與NaOH反應，如硫酸鋁完全生成Al（OH）₃，則沉淀的質量為：0.1L×0.5mol/L×2×78g/mol=7.8g，而此時為5.85g，說明硫酸鋁并沒有完全轉化為Al（OH）₃，此時n（Al（OH）₃）=

5.85g

78g/mol

=0.075mol，NaOH可能有兩種情況，一是不足，二是使Al（OH）₃部分溶解，
 a．當NaOH不足時，
Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
   0.225mol   0.075mol
又據Na元素守恒：Na₂O₂---------2NaOH
             0.1125mol       0.225mol
則Al₂（SO4）₃和Na₂O₂的物質的量之比為：0.05mol：0.1125mol=4：9       
b．當生成的NaOH使Al（OH）₃部分溶解，則
     ①Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓
0.05mol×2  0.3mol  0.1mol
     ②Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O
（0.1-0.075）mol  0.025mol
兩步反應共反應NaOH為：0.3mol+0.025mol=0.325mol，
又據Na元素守恒：Na₂O₂---------2NaOH
              0.1625mol      0.325mol
則Al₂（SO4）₃和Na₂O₂的物質的量之比為：0.05mol：0.1625mol=4：13
故答案為：4：9或4：13．

點評：本題考查化學方程式的相關計算，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，題目難度中等，注意判斷硫酸鋁反應的程度，為解答本題的關鍵，用討論法解答．